Архимедов вијак

Архимедов вијак је направа која се често током историја употребљавала за премештање воде у канале за натапање. То је један од изума који се приписује грчком мислиоцу Архимеду из 3. века пне, иако постоји и друга теорија по којој су за овај изум заслужни становници Вавилона пре Архимеда, а постоји и претпоставка да су се чувени вртови Вавилона натапали помоћу овог типа сисаљке. Осим тога, Архимедов вијак је једна од првих познатих пумпи које се спомињу.

Принцип рада Архимедовог вијка
Архимедов вијак

Принцип рада и употребаУреди

 
Још један пример примене Архимедовог вијка
 
Модерни Архимедови вијци су и данас у употреби. У Холандији се понегде користе за исушивање.

Ова машина је једноставне конструкције, састоји се од вијка смештеног унутар цеви. Вијак се окреће покретан ветрењачом, снагом човека или стоке. Окретањем вијка, течност се креће по ободу вијка према горе, све док не дође до врха, где се излива из цеви према крајњем одредишту. Пожељно је да између вијка и цеви буде што мањи зазор, како би се смањила пропуштања из вишег у нижи ниво. Губици су такође мањи ако је већа брзина окретања вијка.

Имплементација Архимедовог вијка може бити остварена на два начина. Код прве изведбе се вијак окреће унутар цеви која је статична, а код друге се вијак и цилиндар окрећу заједно, те не постоји релативно кретање између вијка и цеви. Историјски извори говоре о употреби другог система у старом веку у Грчкој и Риму, а постоје и назнаке да се употребљавао у Вавилону за време Набукодоносора другог. Ту се употребљавао људски рад при окретању кућишта у којем је био круто спојени вијак.

Данас се Архимедов вијак употребљава за наводњавање, али и за исушивање, како то приказује слика десно. Честа је употреба и у канализацијским системима, јер је вијак скоро неосетљив на круте нечистоће и мењање количина које пребацује. Такође, Архимедов вијак је честа појава у покретним тракама, у рибогојилиштима, транспорту житарица, ...

Димензије Архимедовог вијкаУреди

 
Главне димензије Архимедовог вијка
d = унутарњи пречник цеви
D = вањски пречник вијка
β = угао нагиба уређаја
H0 = највећа могућа висина дизања
H1 = најмања висина добаве
H2 = највећа висина добаве
H3 = средња висина добаве
J = број независних навоја
L = дужина навоја
S = успон вијка

ИсторијаУреди

Изум вијчане пумпе се обично приписује Архимеду,[1] приликом његове посете Египту. Могуће је да ова традиција одражава чињеницу да је овај апарат био непознат Грцима пре хеленистичких времена и да су га током Архимедовог живота увели непознати инжењери.[1] Слике грчких и римских вијака за воду показују да их покрећу људска газишта на спољашњем кућишту тако да се цео уређај окреће као један комад, што захтева да је кућиште фиксно причвршћено на вијку.

Неки истраживачи су претпоставили да је ово био уређај који се користио за наводњавање Висећих вртова Вавилона, једног од седам чуда античког света. Стефани Дали интерпретира клинасти натпис асирског краља Сенахериба (704–681. пне) као опис ливења вијака за воду од бронзе неких 350 година наније.[2] Ово је у сагласности са класичним писцем Страбоном, који описује да су висећи вртови били наводњавани вијцима.[3]

Немачки инжењер Конрад Киесер је опремио Архимедов вијак механизмом за покретање у свом Белифортису (1405). Овај механизам је брзо заменио древну праксу рада цеви гажењем.[4]

УпотребеУреди

Вијак се углавном користио за транспорт воде до система за наводњавање и за исцрпљивање воде из рудника или других ниских подручја. Коришћен је за дренирање земљишта које је било испод нивоа мора у Холандији и на другим местима у стварању полдера.

Архимедови вијкови се користе у постројењима за пречишћавање отпадних вода јер се добро подносе различите брзине протока и присуство суспендованих чврстих материја. Пужни конвејер у снегочистачу или житном елеватору је есенцијално Архимедов вијак. Многи облици аксијално-проточних пумпи у основи садрже Архимедов вијак.[5][6]

Исти принцип се такође среће у песцалаторима, који су Архимедови вијци дизајнирани да безбедно подижу рибе из рибњака и њихов транспорт до друге локације. Ова технологија се примарно користи у мрестилиштима риба, где је пожељно да се минимизује физичко руковање рибом.

У успешној стабилизацији косог торња у Пизи 2001. године кориштен је Архимедов вијак. Мале количине дубљих слојева земље засићених подземном водом уклоњене су далеко од северне стране торња, и тежина самог торња је кориговала закошеност.

Архимедов вијак се користи у чоколадним фонтанама.[7]

РеференцеУреди

  1. 1,0 1,1 Олесон 2000, стр. 242–251
  2. ^ Степхание Даллеy, Тхе Мyстерy оф тхе Хангинг Гарден оф Бабyлон: ан елусиве Wорлд Wондер трацед, (2013), ОУП ISBN 978-0-19-966226-5
  3. ^ Даллеy, Степхание; Олесон, Јохн Петер (2003). „Сеннацхериб, Арцхимедес, анд тхе Wатер Сцреw: Тхе Цонтеxт оф Инвентион ин тхе Анциент Wорлд”. Тецхнологy анд Цултуре. 44 (1): 1—26. дои:10.1353/тецх.2003.0011. 
  4. ^ Wхите, Јр. 1962, стр. 105, 111, 168
  5. ^ Рама С.Р. Горла; Аијаз А. Кхан (2003). Турбомацхинерy Десигн анд Тхеорy (иллустратед изд.). ЦРЦ Пресс. стр. 59. ИСБН 9780203911600. 
  6. ^ С M Yахyа (2005). Турбинес Цомпрессорс анд Фанс (3 изд.). Тата МцГраw-Хилл Едуцатион. стр. 9. ИСБН 9780070597709. 
  7. ^ Еxплоринг тхе пхyсицс оф цхоцолате фоунтаинс

ЛитератураУреди

  • П. Ј. Кантерт: "Мануал фор Арцхимедеан Сцреw Пумп", Хиртхаммер Верлаг 2008, ISBN 978-3-88721-896-6.
  • П. Ј. Кантерт: "Праxисхандбуцх Сцхнецкенпумпе", Хиртхаммер Верлаг 2008, ISBN 978-3-88721-202-5.
  • Олесон, Јохн Петер (1984), Греек анд Роман мецханицал wатер-лифтинг девицес. Тхе Хисторy оф а Тецхнологy, Дордрецхт: D. Реидел, ИСБН 90-277-1693-5 
  • Олесон, Јохн Петер (2000), „Wатер-Лифтинг”, Ур.: Wикандер, Öрјан, Хандбоок оф Анциент Wатер Тецхнологy, Тецхнологy анд Цханге ин Хисторy, 2, Леиден, стр. 217—302 (242—251), ИСБН 90-04-11123-9 
  • Нуернбергк, D. анд Роррес C.: „Ан Аналyтицал Модел фор тхе Wатер Инфлоw оф ан Арцхимедес Сцреw Усед ин Хyдропоwер Генератион", АСЦЕ Јоурнал оф Хyдраулиц Енгинееринг, Публисхед: 23 Јулy 2012
  • Нуернбергк D. M.: "Wассеркрафтсцхнецкен – Берецхнунг унд оптималер Ентwурф вон арцхимедисцхен Сцхнецкен алс Wассеркрафтмасцхине", Верлаг Моритз Сцхäфер, Детмолд, 1. Едитион. 2012, 272 папес, ISBN 978-3-87696-136-1
  • Роррес C.: "Тхе турн оф тхе Сцреw: Оптимум десигн оф ан Арцхимедес Сцреw", АСЦЕ Јоурнал оф Хyдраулиц Енгинееринг, Волуме 126, Нумбер 1, Јан.2000, пп. 72–80
  • Нагел, Г.; Радлик, К.: Wассерфöрдерсцхнецкен – Планунг, Бау унд Бетриеб вон Wассерхебеанлаген; Удо Пфриемер Буцхверлаг ин дер Бауверлаг ГмбХ, Wиесбаден, Берлин (1988)
  • Wхите, Јр., Лyнн (1962), Медиевал Тецхнологy анд Социал Цханге, Оxфорд: Ат тхе Цларендон Пресс 

Спољашње везеУреди